Metalografía

LABORATORIO DE GRUPO No 2 Año 2010
CIENCIA DE LOS MATERIALES

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Metalografía

Fecha de presentación: 22de Octubre del 2010

Fecha de aprobación:

Resumen
El presente informe tiene como propósito analizar la microestructura de una probeta de acero fracturada previamente durante un ensayo de tracción.
Se observaron al microscopio distintas zonas de la misma. Se le realizó un corte transversal en la zona alejada de la estricción donde se supone que la misma no sufrió deformación plástica,y en la zona del cuello de botella donde se produjo la rotura. También se realizó un corte longitudinal en la estricción.
Estas tres muestras fueron debidamente preparadas para ser analizadas bajo el microscopio.
Con la ayuda de un software micrográfico se recogieron las imágenes de las estructuras internas de las muestras. El objetivo del ensayo es determinar el tamaño promedio de grano delas mismas y comparar estos datos, observando como influye la aplicación de esfuerzos de tracción en las microestructuras cristalinas de las distintas zonas de la probeta de acero.
INTRODUCCIÓN

Muchas de las propiedades de los sólidos dependen de la estructura cristalina del material, es decir, de la ordenación espacial de átomos, iones y moléculas. En los sólidos cristalinos, los átomosse ubican según un modelo ordenado y periódico, a diferencia de los materiales no cristalinos o amorfos, en donde los átomos tienen una distribución desordenada y al azar (figura 1).

En la realidad ningún sólido presenta una estructura cristalina perfecta; todos tienen un gran número de imperfecciones de diversa índole que afectan propiedades como la conductividad eléctrica, la tensión defluencia y las propiedades mecánicas en general. Estos defectos no siempre son negativos y algunas veces son introducidos deliberadamente para obtener una característica específica en el material.
Podemos clasificar estos defectos cristalinos según su dimensión y su geometría; con lo cual consideramos defectos puntuales, lineales, superficiales y de volumen.
Los defectos de punto opuntuales están asociados a una o dos posiciones atómicas y pueden deberse a la ausencia de átomos en la red, presencia de átomos extraños (impurezas) o a la ocupación de un átomo en un intersticio, que es un lugar de la red que normalmente está vacío.
Una dislocación o defecto lineal, se produce cuando, por ejemplo, se ejerce un esfuerzo cizallante sobre la estructura, lo que produce uncorrimiento de una unidad atómica de la parte lateral respecto a la parte lateral opuesta, como se muestra en la figura 2; o cuando hay una porción extra de un semiplano cuya arista termina dentro del cristal (figura 3).

Como defectos de volumen se pueden considerar los poros, las grietas, inclusiones extrañas y otras fases en el material que son incluidos normalmente durante las etapas defabricación.
Para nuestro análisis particular son de vital importancia los defectos de superficie. Entre ellos encontramos defectos de apilación en los planos atómicos; límites de fase; las superficies externas, que constituyen en sí el defecto más evidente (al no estar enlazados todos sus átomos se encuentran en un estado de mayor energía); y los límites de grano que separan regiones quetienen diferente estructura cristalina u orientación cristalina.
En el proceso de solidificación de un material cristalino (figura 4), aparecen pequeños núcleos o gérmenes de cristales en la fase líquida que van creciendo a medida que desciende la temperatura. De esta forma cada núcleo da origen a un grano cristalino. Como en general hay muchos núcleos en el líquido original, el sólido...